A new approach to predicting multiple damage states in composite laminates with embedded FBG sensors

Yashiro, Shigeki; Takeda, Nobuo; Okabe, Tomonaga; Sekine, Hideki

doi:10.1016/j.compscitech.2004.09.022

Cited by 90 publications

(78 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Generally speaking, the emphasis is put on the macroscopic consequences of these phenomena through the analysis of the damage-induced behavior. In addition to conventional straingauge data, some studies rely for instance on acoustic emissions monitoring [2,3], ultrasonic inspection [4,5], electrical resistance measurements [6,7], and even fiber sensors data [8,9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Damage investigation in CFRP composites using full-field measurement techniques: Combination of digital image stereo-correlation, infrared thermography and X-ray tomography

Goidescu¹,

Welemane²,

Girard³

et al. 2013

Composites Part B: Engineering

141

View full text Add to dashboard Cite

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Damage investigation in CFRP composites using full-field measurement techniques: Combination of digital image stereo-correlation, infrared thermography and X-ray tomography

Goidescu¹,

Welemane²,

Girard³

et al. 2013

Composites Part B: Engineering

141

View full text Add to dashboard Cite

“…Для мониторинга конструкций из композиционных материалов и исследования эксплуа-тационных и технологических дефектов, трещин, отслоений наиболее часто применяются на практике такие методы диагностики, как ультразвуковая дефектоскопия [4,5], рентген, термо-графия, акустическая эмиссия [2,3,[6][7][8][9][10] и волоконные оптические датчики [6,11]. Все эти распространенные методы позволили внести значительный вклад в понимание процесса разру-шения композиционных материалов.…”

Section: Introductionunclassified

Evaluation of the Operability and Expediency of Using Fiber-Optical Sensors Embedded in a Composite Material at Elevated Temperatures

Lobanov¹,

Shipunov²,

Voronkov³

2017

PNRPU Aerospace Engineering Bulletin

View full text Add to dashboard Cite

Представлены результаты экспериментальных исследований работоспособности внедренных в композицион-ный материал волоконно-оптических датчиков деформации на основе брэгговских решеток при испытаниях на растяже-ние в условиях нормальной и повышенных температур. Для оценки точности регистрируемых волоконно-оптическими датчиками данных использован навесной экстензометр продольных деформаций. Испытания проводились в Центре экспериментальной механики Пермского национального исследовательского политехнического университета на уни-версальной электромеханической испытательной системе Instron 5882, в состав которой входит термокамера с рабочим диапазоном температур от -100 до +350 °С. Для сбора информации о состоянии волоконно-оптических датчиков во время проведения испытаний использовался интеррогатор ASTRO X327 с частотой опроса 100 Гц.Исследовались образцы композиционного материала, изготовленного на основе препрега стеклопластика ВПС-48 с внедренной линией волоконно-оптических датчиков на основе решеток Брэгга методом прямого прессования. Предварительные испытания проводились до разрушения на образцах без внедренных волоконно-оптических датчиков с целью построения полной диаграммы деформирования для дальнейшего определения уровней нагружения. Испыта-ния на растяжение на образцах с внедренными оптоволоконными датчиками проводились при температурах 22, 60, 110 и 135 °С. По результатам испытаний построены диаграммы деформирования. Проанализированы зависимости регист-рируемых значений деформации двумя независимыми методами измерений: волоконно-оптическими датчиками и на-весным экстензометром при повышении температуры.Ключевые слова: волоконно-оптические датчики деформации на брэгговских решетках, полимерный компози-ционный материал, экспериментальная механика, напряженно-деформированное состояние, повышенные температу-ры, испытания на растяжение. D.S. Lobanov, G.S. Shipunov, A.A. VoronkovPerm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation EVALUATION OF THE OPERABILITY AND EXPEDIENCY OF USING FIBER-OPTICAL SENSORS EMBEDDED IN A COMPOSITE MATERIAL AT ELEVATED TEMPERATURESThe paper presents the results of experimental studies of the operability of fiber-optical deformation sensors embedded in a composite material on the basis of Bragg gratings under tensile tests under normal and elevated temperatures. To assess the accuracy of the data recorded by fiber-optic sensors, a hinged extensometer of longitudinal deformations was used. The tests were carried out at the Center for Experimental Mechanics of PNRPU on the universal electromechanical test system Instron 5882, which includes an oven with a working temperature range from -100 to +350 °C. To collect information about the state of optical fiber sensors during the tests, an ASTRO X327 interrogator with a sampling frequency of 100 Hz was used.The samples of a composite material made on the basis of a prepreg of fiberglass VPS-48 with an embedded line of fiber-optic sensors based on Bregg gratings by direct compression were investigated. Preliminary tests we...

show abstract

“…Okabe et al (2000) [11] and Takeda et al (2002) [12] first utilized this feature to detect internal damage in the carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminates. Yashiro et al (2005) [20] also demonstrated that the reflection spectrum of an embedded FBG sensor was useful for identifying damage patterns within the gauge section for notched FRP laminates [23].…”

Section: Use Of Fbg Sensors For Shm In Aerospace Structuresmentioning

confidence: 99%

“…Gumes and Menendez (2002) [17], Barton et al (2001) [18], Okabe et al (2004) [19], Yashiro et al (2005) [20], and Epaarachchi et al (2009) [21] have successfully used embedded FBG sensors to measure internal strain and investigated the change in spectral shapes and change in strain in the vicinity of the damage. FBG sensors are also sensitive to the longitudinal strain distributions along the gauge sections [9][10].…”

Section: Use Of Fbg Sensors For Shm In Aerospace Structuresmentioning

confidence: 99%

Use of FBG Sensors for SHM in Aerospace Structures

et al. 2012

View full text Add to dashboard Cite

This paper details some significant findings on the use of the fiber Bragg grating (FBG) sensors for structural health monitoring (SHM) in aerospace fiber reinforced polymer (FRP) structures. A diminutive sensor provides a capability of imbedding inside FRP structures to monitor vital locations of damage. Some practical problems associated with the implementation of FBG based SHM systems in the aerospace FRP structures such as the difficulty of embedding FBG sensors during the manufacturing process and interrelation of distortion to FBG spectra due to internal damage, and other independent effects will be thoroughly studied. An innovative method to interpret FBG signals for identifying damage inside the structures will also be discussed.

show abstract

A new approach to predicting multiple damage states in composite laminates with embedded FBG sensors

Cited by 90 publications

References 13 publications

Damage investigation in CFRP composites using full-field measurement techniques: Combination of digital image stereo-correlation, infrared thermography and X-ray tomography

Damage investigation in CFRP composites using full-field measurement techniques: Combination of digital image stereo-correlation, infrared thermography and X-ray tomography

Evaluation of the Operability and Expediency of Using Fiber-Optical Sensors Embedded in a Composite Material at Elevated Temperatures

Use of FBG Sensors for SHM in Aerospace Structures

Contact Info

Product

Resources

About